边缘情况 - 在 perl 中检测 STDIN 上的输入

Question 1

如果某个用户从交互式 shell 调用您的脚本而不进行重定向，如下所示：

your-script with args

你的脚本将继承 shell 的标准输入，这将是一个 tty 设备，很可能以读+写模式打开。

如果用户将其调用为：

your-script with args < some-file

fd 0 将以只读模式打开some-file（任何类型；如果这样做< /dev/pts/0，那也将是一个 tty 设备；如果它是 fifo 文件，stdin 将显示为来自管道；如果是< /dev/null，那将是其他字符设备等）。

和：

your-script with args <> some-file

这将与上面相同，只是文件将以读+写模式打开，如果这样做<> /dev/pts/0，则与从终端中的交互式 shell 调用非重定向脚本时完全相同。

和：

your-script <&-

标准输入将被关闭。

和：

other-cmd | your-script

stdin 在大多数 shell 中将是一个管道（与执行< named-pipeor时相同< <(cmd)），但在 ksh93 中可能是套接字对。

在you-script &非交互式 shell 中，stdin 将为/dev/null.

在output=$(your-script)or output=`your-scrip`、 or中cmd <(your-script)，stdin 将保持不变，但 stdout 将是一个管道。

在your-script |&(ksh) 或coproc your-script(zsh, bash) 中，stdin 和 stdout 都将是管道。

如果您的脚本从以下位置启动：

ssh host your-script

也就是说，通过sshdon host，那么 stdin 和 stdout 也将是一个管道（通过rsh，这将是直接在读+写中的网络套接字）。

cron如果由or作业启动at，stdin 可能是/dev/null, stdout 一个管道（如果有输出，最终将在电子邮件中发送）。

ETC。

要从脚本中检测所有这些，不需要lsof.

检测：

stdin 是否打开：fcntl(STDIN, F_GETFL, 0)如果 stdin 未打开，执行 a 将失败。
以哪种模式打开（r、w、rw）：检查fcntl()上面的返回值中是否有 O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR。
在标准输入上打开的文件的类型（常规、管道、设备）：执行fstat()系统调用（stat STDIN在 perl 中）并从其中的字段获取类型mode。或者你可以使用perl的-f// -d...-p来测试每种可能的文件类型。
对于设备文件，无论是 tty 设备，都使用POSIX::isatty(STDIN)或-t。

但这些与回答这个问题没有什么关系：有什么可以从标准输入读取的吗或者会read()失败阻止或返回 EOF，为此您需要诸如poll().

我不确定你的最终目标是什么，但听起来你希望你的脚本有一个交互模式（用户与其交互）和一个自动化模式，并根据标准输入和/在两者之间切换或标准输出。

因此，这应该只是检查-t STDIN，也许还-t STDOUT检查 stdin 和/或 stdout 是否是 tty（是否有用户通过 tty 设备进行交互）。

Answer

如果某个用户从交互式 shell 调用您的脚本而不进行重定向，如下所示：

your-script with args

你的脚本将继承 shell 的标准输入，这将是一个 tty 设备，很可能以读+写模式打开。

如果用户将其调用为：

your-script with args < some-file

fd 0 将以只读模式打开some-file（任何类型；如果这样做< /dev/pts/0，那也将是一个 tty 设备；如果它是 fifo 文件，stdin 将显示为来自管道；如果是< /dev/null，那将是其他字符设备等）。

和：

your-script with args <> some-file

这将与上面相同，只是文件将以读+写模式打开，如果这样做<> /dev/pts/0，则与从终端中的交互式 shell 调用非重定向脚本时完全相同。

和：

your-script <&-

标准输入将被关闭。

和：

other-cmd | your-script

stdin 在大多数 shell 中将是一个管道（与执行< named-pipeor时相同< <(cmd)），但在 ksh93 中可能是套接字对。

在you-script &非交互式 shell 中，stdin 将为/dev/null.

在output=$(your-script)or output=`your-scrip`、 or中cmd <(your-script)，stdin 将保持不变，但 stdout 将是一个管道。

在your-script |&(ksh) 或coproc your-script(zsh, bash) 中，stdin 和 stdout 都将是管道。

如果您的脚本从以下位置启动：

ssh host your-script

也就是说，通过sshdon host，那么 stdin 和 stdout 也将是一个管道（通过rsh，这将是直接在读+写中的网络套接字）。

cron如果由or作业启动at，stdin 可能是/dev/null, stdout 一个管道（如果有输出，最终将在电子邮件中发送）。

ETC。

要从脚本中检测所有这些，不需要lsof.

检测：

stdin 是否打开：fcntl(STDIN, F_GETFL, 0)如果 stdin 未打开，执行 a 将失败。
以哪种模式打开（r、w、rw）：检查fcntl()上面的返回值中是否有 O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR。
在标准输入上打开的文件的类型（常规、管道、设备）：执行fstat()系统调用（stat STDIN在 perl 中）并从其中的字段获取类型mode。或者你可以使用perl的-f// -d...-p来测试每种可能的文件类型。
对于设备文件，无论是 tty 设备，都使用POSIX::isatty(STDIN)或-t。

但这些与回答这个问题没有什么关系：有什么可以从标准输入读取的吗或者会read()失败阻止或返回 EOF，为此您需要诸如poll().

我不确定你的最终目标是什么，但听起来你希望你的脚本有一个交互模式（用户与其交互）和一个自动化模式，并根据标准输入和/在两者之间切换或标准输出。

因此，这应该只是检查-t STDIN，也许还-t STDOUT检查 stdin 和/或 stdout 是否是 tty（是否有用户通过 tty 设备进行交互）。

Question 2

当我通过反引号从 Perl 脚本内运行 Perl 脚本时，（内部脚本错误地认为 STDIN 上有输入）

内部脚本正确地认为上有输入STDIN，只是另一个打开的文件获得了文件描述符 0（对于 perl 来说，它始终是文件句柄STDIN）。如您所知，通过perlqx{...}或`...`在 perl 中运行的程序从外部脚本继承 stdin 文件描述符，就像任何其他子进程一样。

因为内部脚本继承了原始的文件描述符0，不是 perl STDIN文件句柄，这会产生缓冲问题，因为内部脚本或外部脚本最终可能会读取它需要的更多输入，直到没有为另一个脚本留下任何内容。考虑这个例子：

$ echo text | perl -e '$junk=`perl -e "eof(STDIN)"`; print while <>'
$ # nothing!

仅通过“测试 EOF”，内部脚本将不会为外部脚本留下任何输入。

然而，在内部脚本中进行无缓冲读取sysread将按预期工作：

$ cat inner.pl
sysread STDIN, $d, 2
$ echo text | perl -e '$junk = `perl inner.pl`; print while <>'
xt

[来自另一个答案]
With: your-script <&-stdin 将被关闭。

关闭像 stdin 这样的文件描述符从来都不是一个好主意（守护进程从重定向它们/dev/null，它们永远不会关闭它们），但是当运行用 perl 或 python 等语言编写的脚本时尤其糟糕，因为这可能会导致 stdin 最终打开（并参考脚本）而不是关闭:

$ cat script.pl
seek STDIN, 0, 0;
print while <STDIN>;
$ perl script.pl <&-
seek STDIN, 0, 0;
print while <STDIN>;

发生这种情况是因为系统调用 likeopen(2)或socket(2)返回第一个空闲文件描述符；如果 stdin 关闭，返回的 fd 将“成为”stdin。

Answer

当我通过反引号从 Perl 脚本内运行 Perl 脚本时，（内部脚本错误地认为 STDIN 上有输入）

内部脚本正确地认为上有输入STDIN，只是另一个打开的文件获得了文件描述符 0（对于 perl 来说，它始终是文件句柄STDIN）。如您所知，通过perlqx{...}或`...`在 perl 中运行的程序从外部脚本继承 stdin 文件描述符，就像任何其他子进程一样。

因为内部脚本继承了原始的文件描述符0，不是 perl STDIN文件句柄，这会产生缓冲问题，因为内部脚本或外部脚本最终可能会读取它需要的更多输入，直到没有为另一个脚本留下任何内容。考虑这个例子：

$ echo text | perl -e '$junk=`perl -e "eof(STDIN)"`; print while <>'
$ # nothing!

仅通过“测试 EOF”，内部脚本将不会为外部脚本留下任何输入。

然而，在内部脚本中进行无缓冲读取sysread将按预期工作：

$ cat inner.pl
sysread STDIN, $d, 2
$ echo text | perl -e '$junk = `perl inner.pl`; print while <>'
xt

[来自另一个答案]
With: your-script <&-stdin 将被关闭。

关闭像 stdin 这样的文件描述符从来都不是一个好主意（守护进程从重定向它们/dev/null，它们永远不会关闭它们），但是当运行用 perl 或 python 等语言编写的脚本时尤其糟糕，因为这可能会导致 stdin 最终打开（并参考脚本）而不是关闭:

$ cat script.pl
seek STDIN, 0, 0;
print while <STDIN>;
$ perl script.pl <&-
seek STDIN, 0, 0;
print while <STDIN>;

发生这种情况是因为系统调用 likeopen(2)或socket(2)返回第一个空闲文件描述符；如果 stdin 关闭，返回的 fd 将“成为”stdin。

Question 3

到目前为止，答案回答了这个问题，但到目前为止，关于子 perl 进程何时以及为何打开一个名为 AppendToPath 的文件以在文件描述符 0 (STDIN) 上读取的具体问题尚未直接解决。 @zevzek 下面的评论阐明了可能发生的情况。我将保留选定的答案，因为它解释了事情是如何工作的，并提供了一种机制来解释 STDIN 最终如何成为标准输入以外的文件句柄，但我将把它放在文件的上下文AppendToPath中就我而言，有一个可重现的（在 macOS 上使用系统 perl）示例。

尽管无法知道文件描述符是如何“创建”的，但系统不会保留有关它的历史记录。如果您正在调试，它对跟踪您的程序有很大帮助，就像 strace -f ./your_script 一样。

根据上面的引用，我们不知道打开的是父进程还是子进程AppendToPath，但考虑到这AppendToPath是一个用于更新 perl 的文件@INC，这是早期需要的 - 它很可能是由子进程的 perl 解释器打开以准备的运行提供的脚本。

这是一个玩具示例，其中父级关闭 STDIN，而子级的 STDIN (fd 0) 结果是AppendToPath。

bash-3.2$ perl -e 'close(STDIN); \
                   $c=q{perl -e } . \
                      chr(39) . \
                      print(fileno(STDIN),"\n"); \
                      q{print qx{lsof -w -b -p $$}} . \
                      chr(39); \
                   print `$c`'
0
COMMAND   PID     USER   FD   TYPE             DEVICE SIZE/OFF                NODE NAME
perl5.18 8901 robleach  cwd    DIR                1,8      832            35897246 /Users/robleach/GoogleDrive/WORK/RPST
perl5.18 8901 robleach  txt    REG                1,8    37552 1152921500311880916 /usr/bin/perl5.18
perl5.18 8901 robleach  txt    REG                1,8  1305808 1152921500312070866 /System/Library/Perl/5.18/darwin-thread-multi-2level/CORE/libperl.dylib
perl5.18 8901 robleach  txt    REG                1,8  1568368 1152921500312405021 /usr/lib/dyld
perl5.18 8901 robleach    0r   REG                1,8       33            90514450 /Library/Perl/5.18/AppendToPath
perl5.18 8901 robleach    1   PIPE 0xd289f4ba11f1bbb8    16384                     ->0x4d76dba4a1ac82fd
perl5.18 8901 robleach    2u   CHR               16,0  0t13390                 723 /dev/ttys000
perl5.18 8901 robleach    3   PIPE 0x9f2f7b3ec7eb66ba    16384                     ->0xc303b3e01efc707c

这个玩具示例没有关闭 STDIN，显示 fd 0 是一个 tty（即 STDIN）。

bash-3.2$ perl -e '$c=q{perl -e } . \
                      chr(39) . \
                      print(fileno(STDIN),"\n"); \
                      q{print qx{lsof -w -b -p $$}} . \
                      chr(39); \
                   print `$c`'
0
COMMAND   PID     USER   FD   TYPE             DEVICE SIZE/OFF                NODE NAME
perl5.18 8904 robleach  cwd    DIR                1,8      832            35897246 /Users/robleach/GoogleDrive/WORK/RPST
perl5.18 8904 robleach  txt    REG                1,8    37552 1152921500311880916 /usr/bin/perl5.18
perl5.18 8904 robleach  txt    REG                1,8  1305808 1152921500312070866 /System/Library/Perl/5.18/darwin-thread-multi-2level/CORE/libperl.dylib
perl5.18 8904 robleach  txt    REG                1,8  1568368 1152921500312405021 /usr/lib/dyld
perl5.18 8904 robleach    0u   CHR               16,0  0t14630                 723 /dev/ttys000
perl5.18 8904 robleach    1   PIPE 0xd289f4ba11f1bbb8    16384                     ->0x4d76dba4a1ac82fd
perl5.18 8904 robleach    2u   CHR               16,0  0t14630                 723 /dev/ttys000
perl5.18 8904 robleach    3   PIPE 0x9f2f7b3ec7eb66ba    16384                     ->0xc303b3e01efc707c

请注意，如果没有关闭 STDIN，该文件/Library/Perl/5.18/AppendToPath不会包含在 lsof 输出中。还值得注意的是，STDIN 文件描述符是fileno(STDIN)在子级中查询时定义的。

以下是我自己对@zenzek 的改写（经过编辑的引用）：

引用 open(2) 联机帮助页：“成功调用返回的文件描述符将是当前未为进程打开的最小编号的文件描述符。”。关闭 STDIN (fd 0) 后，下一次调用 open 将获取该文件描述符 (0)，并且-t STDIN子进程中的内容将是新打开的文件。这是一个例子：

perl -le 'close(STDIN); \
          open PW, "/etc/passwd"; \
          print fileno(PW); \
          print `perl -e "print fileno(STDIN),qq(\n)";lsof  -w -b -p $$`'
0
0
COMMAND    PID     USER   FD   TYPE             DEVICE SIZE/OFF                NODE NAME
perl5.18 13320 robleach  cwd    DIR                1,8      832            35897246 /Users/robleach/GoogleDrive/WORK/RPST
perl5.18 13320 robleach  txt    REG                1,8    37552 1152921500311880916 /usr/bin/perl5.18
perl5.18 13320 robleach  txt    REG                1,8  1305808 1152921500312070866 /System/Library/Perl/5.18/darwin-thread-multi-2level/CORE/libperl.dylib
perl5.18 13320 robleach  txt    REG                1,8  1568368 1152921500312405021 /usr/lib/dyld
perl5.18 13320 robleach    0r   REG                1,8     6946            90523670 /private/etc/passwd
perl5.18 13320 robleach    1u   CHR               16,0  0t23169                 723 /dev/ttys000
perl5.18 13320 robleach    2u   CHR               16,0  0t23169                 723 /dev/ttys000
perl5.18 13320 robleach    3   PIPE 0x5898fd9b21b123d7    16384                     ->0xc4c5f2aecc8eaaf7

更多相关引用：

文件描述符 0 是标准输入。它可能不是 stdio 的 stdin 流对象，也不是 perl 的 STDIN 文件句柄对象（两者都是更高级别的包装器，可能根本不引用任何实际的文件或文件描述符）。但它始终是通过 exec 继承的文件描述符，而不是任何更高级别的包装器。这就是当您通过反引号运行 lsof 或任何其他程序时会发生的情况（除非 fd 用 cloexec 标记，而标准 fd 不应该是这样）。任何文件描述符（包括 0）在打开时总是被继承，但在关闭时则不会被继承。如果 fd 0 被关闭，任何返回 fd 的函数（open()、accept()、socket()、epoll_create() 等）如果成功，都将返回 0，因为 0 是当前未使用的编号最小的 fd。

关闭 STDIN 后，我可以重现在给定 fd 0 的父级中打开的任意文件，但我无法重现在 fd 0 上的子级中打开的任意文件（因为我怀疑 AppendToPath 的打开甚至发生在子脚本）。我能重现（上面）AppendToPath给出 fd 0 的文件。我只是无法明确确定是父级还是子级打开它。但我相信这是一个合理的猜测，它是由子进程中的 perl 解释器打开的。

Answer